脂溶性薬物の脂質2分子膜への吸着は「非古典的疎水性相互作用」か?

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12877352
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 加茂 直樹 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (10001976)
• 研究分担者: 奈良 敏文 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (30241350) ; 宮内 正二 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30202352)
• キーワード: リポソーム / 疎水性相互作用 / リポソームカラム / 溶離曲線の分散 / エンタルピー / エントロピー / 滴定型カロリメトリー / 脂溶性フォスフォニウムイオン

研究概要

1)リポソームへの脂溶性薬物の吸着定数の測定法の開発.ビオチン/アビジンを利用してリポソームをカラムに固定化し,リポソームカラムを作成した.リポソームと相互作用しないで,かつ,光吸収のあるアザイドを流したときの溶離時間と相互作用する薬物の溶離時間から,薬物の吸着定数を求めることが出来るようになった.この方法で求めた値は,透析平衡で求めた値とよい一致を示した.ついで,溶離曲線の広がりから,リポソームへの薬物の吸着および脱着の速度定数を求める方法を考案した.次年度は,種々の温度のもとで実験を行い,ΔH,ΔS等の吸着の熱力学的数値を算出し,疎水性相互作用を検討する.
2)滴定型カロリメトリーでのリポソームと薬物との相互作用の測定法の開発.滴定型カロリメトリーの装置で,リポソーム懸濁液に薬物を滴下して発生する熱より,吸着のΔHおよび吸着定数を求めようとした.種々の実験を行ってみると,ある問題があることが判明した.それは,リポソームに既に薬物が吸着していて,それに薬物を更に添加すると,求めたいリポソーム/薬物の相互作用以外に,薬物間の相互作用が加わって実測されることである.この問題を解決し,正しいΔHおよびΔGを求める方法を開発した.次年度は上記1)の結果と比較検討し,薬物のリポソーム膜への吸着の疎水性相互作用を考察する.

研究成果

• [文献書誌] S.P.Balashov, M.Sumi, N.Kamo: "The M intermediate of pharaonis phoborhodopsin is photoactive."Biophys.J.. 78. 3150-3159 (2000)
• [文献書誌] K.Shimono, M.Iwamoto, M.Sumi, N.Kamo: "Effects of three characteristic amino acid residues of pharaonis phoborhodopsin on the absorption maximum."Photochem. Photobiol.. 72. 141-145 (2000)
• [文献書誌] Q.Yang, X-Y.Liu, K.Umetani 他5名: "Membrane partitioning and translocation of hydrophobic phosphonium homologs : Thermodynamic analysis"J.Phys.Chem : B. 104. 7528-7534 (2000)
• [文献書誌] K.Shimono, M.Kitami, M.Iwamoto, N.Kamo: "Involvement of two groups in reversal of the bathochromic shift of pharaonis phoborhodopsin by chloride at low pH."Biophys.Chem.. 87. 225-230 (2000)
• [文献書誌] X.-Y.Liu, Q.Yang, N.Kamo, J.Miyake: "Immobilized liposome chromatography : Effect of liposome type and membrane fluidity on drug-membrane partitioning."J.Chromatogr.B. (In press). (2001)
• [文献書誌] Y.Sudo, M.Iwamoto, K.Shimono, M.Sumi, N.Kamo: "Photo-induced proton transport of pharaonis phoborhodopsin is ceased by association with the tranducer"Biophys.J.. 80. 916-922 (2001)